Газонефтехимия – стратегический рывок

Текущее состояние нефтегазохимии

Сегодня без продукции газонефтехимии невозможно дальнейшее развитие автомобилестроения, авиастроения, судостроения, приборостроения, космической техники, электроники, оргтехники, средств связи, транспорта, строительства, медицины, упаковки, сельского хозяйства, производства товаров культурно-бытового назначения.

Производство продукции нефтегазохимии многих стран мира составляет десятки процентов от общемирового производства. На долю России, несмотря на хорошую обеспеченность сырьевыми, водными и энергоресурсами, в 2012 году приходилось менее 2% от мирового производства нефтегазохимической продукции.

В России разработан и утвержден «План развития газо- и нефтехимии России на период до 2030 года» (Приказ Минэнерго РФ №79 от 1 марта 2012 г.). В «План» впервые заложена идеология сбалансированного развития рынков и производства газонефтехимической продукции по технологической цепочке от углеводородного сырья до конечной продукции с высокой добавленной стоимостью, т.е. предусмотрен уход от сырьевой модели развития (рис. 1)

РИС. 1. Технологическая цепочка

В России в 2012 г. добывалось 518 млн. т нефти, что составляет 13,7% от мировой добычи нефти, и 654,5 млрд.куб.м газа, что составляет 18,6% от мировой добычи газа. Как мы распоряжаемся нашим ресурсным потенциалом?

На рис. 2 представлена добыча и экспорт нефти и газа.

РИС. 2. Добыча и экспорт нефти и газа

В России слабо развита переработка нефти и газа, что делает нашу экономику ориентированной на сырьевую модель развития.

В таблице 1 представлена переработка нефти и газа в мире и в России.

Отношение объема переработки газа к объему добычи газа существенно различается по странам, в среднем по миру составляет 45,9%. Для России этот показатель составляет 14,6%, что в 3,1 раза ниже мирового. Объем переработки нефти к объему ее добычи в мире достиг 117,3%, в России – 51,8%, что в 2,3 раза ниже мирового уровня.

Таблица 1. Число перерабатывающих заводов в мире в 2012 г., включая Россию

* без учета мини-заводов, на долю которых приходится 4% переработки

РИС. 3. Производство, потребление, экспорт УВС

Следующее звено технологической цепочки – производство углеводородного сырья.

На рис. 3 представлено производство, потребление и экспорт углеводородного сырья в 2010-2012 гг.

За период 2010-2012 гг. рост производства УВС увеличился на 12%, его потребление выросло только на 4,6%. Экспорт углеводородного сырья в 2012 г. составил 57,2%.

Однако, самым узким звеном в развитии газонефтехимии является сложившийся тотальный дефицит мономеров, в частности этилена. Дальнейшее развитие нефтегазохимии невозможно без интенсивного создания мощностей пиролиза, в противном случае Россия превратится в сырьевой придаток развивающихся экономик.

В таблице 2 приведены данные по развитию мощностей этилена в период 2000-2012 гг.

Таблица 2. Динамика развития мощностей этилена в отдельных странах

Россия за 12 лет увеличила производство этилена только на 10,7%. За последние восемнадцать лет не построено ни одной пиролизной установки, что нельзя сказать об остальных странах БРИКС и о странах, которые как и Россия богаты сырьем. Так, Саудовская Аравия увеличила выпуск этилена в 3,9 раза, Иран – в 6,7 раза, Катар – в 5 раз, Китай – в 3 раза, Индия – в 2,5 раза, Бразилия – в 1,5 раза.

РИС. 4. Структура по объему теоретически извлекаемых запасов сланцевого газа

Риски экспортно-сырьевой модели развития

На мировом сырьевом рынке появились новые продукты – сланцевый газ и сланцевая нефть. На рис. 4 представлены теоретически извлекаемые запасы сланцевого газа в мире.

Сланцевый газ является разновидностью природного газа. Для его добычи используется технология горизонтального бурения с гидроразрывом пласта. Для эффективной добычи США потребовалось 20 лет экспериментов. В состав сланцевого газа, также как и природного, входят метан, этан, бутан, пропан и неуглеродные соединения: сероводород, водород, диоксид углерода, гелий, азот. Состав газа меняется в зависимости от месторождения. Иногда результаты бурения приводят к добыче низкокаллорийного неконденсатного газа (50% метана, 50% неуглеродных соединений).

Технология добычи сланцевого газа рентабельна только при наличии спроса и высоких цен на газ, так как себестоимость его добычи находится в пределах 100-290 долл./тыс.куб.м, так как для буровой операции гидроразрыва требуется:

• смесь воды, песка, химикатов – 7,5 тыс. т;

• различных химикатов – 80-300 т, в т.ч. токсичных;

• срок эксплуатации скважин добычи сланцевого газа в 7,5-10 раз, ниже чем эксплуатация скважин природного газа;

• потери метана – 4-8%;

• загрязнение грунтовых вод толуолом, бензолом, диметилбензолом, этилбензолом, мышьяком и др.;

• большой объем сточных вод.

Избыток предложения на рынке США природного и сланцевого газа в 2012 г. привел к снижению цен на их внутреннем рынке до 70-90 долл./тыс.куб.м. В результате многие компании добывают сланцевый газ себе в убыток из-за необходимости сохранения лицензий, в то же время, сокращая объем добычи (например, Cheasapeake Energy Corp., Statoil, Marcellus Shale и др.).

Успех США по добыче сланцевого газа обусловлен следующими факторами:

• политика обеспечения энергетической безопасности за счет самообеспечения,

• прорывная технология,

• льготное налогообложение.

В других странах мира пока промышленного успеха не отмечено. В Китае пробурили 63 скважины и только около 20 из них дали положительный результат. Страны ЕС ввели мораторий на использование этой технологии по экологическим соображениям. Предпринимались попытки бурения в Польше. Пробуренные 19 скважины не дали коммерческого результата: газ оказался некондиционным: 50% метана и около 50% не углеродных соединений.

На сегодняшнем этапе пока не ясно, чем в конечном итоге обернется сланцевая лихорадка в США.

Многие российские чиновники и эксперты дают комментарии о необходимости добычи сланцевого газа в России. Встает вопрос – А зачем? С какой целью использовать затратные экологически грязные технологии бурения и добычи, если в России 25% природного газа от мировых доказанных запасов. Добываем 650-660 млрд.куб.м, около 30% отправляем на экспорт, на переработку в газохимическую продукцию используем всего 15% и 55% используем на энергетические и бытовые цели.

Абсолютно ошибочно, отдельные эксперты считают, что добыча сланцевого газа приведет к повышению потребления этана и сжиженных газов С3-С4, как сырьевой базы пиролиза.

Однако в США, начиная с 70-х годов прошлого века, когда еще не было добычи сланцевого газа, традиционно высок удельный вес газового сырья, прежде всего этана.

В таблице представлена структура пиролизного сырья по странам в 2012 г., в %

Из таблицы очевидно, что страны, промышленно не добывающие сланцевый газ, Иран, Канада, Саудовская Аравия также традиционно используют этан и СУГи, включая Россию.

Использование этана в процессе пиролиза удешевляет этилен и последующую продукцию по технологической цепочке его переработки.

Вопрос не в том, какой газ используется для производства этана природный, сланцевый или попутный нефтяной газ (ПНГ). Необходимы мощности по газопереработке, позволяющие получить этан. Так, в США – 605 газоперерабатывающих заводов, в Канаде – 969, в России – 29.

Самообеспеченность газом США может привести к изменению экспортных потоков, если США перестанут экспортировать сырье с Ближнего Востока. Экспорт нефти и газа с Ближнего Востока, как ожидается, будет направлен в Европу, что приведет к снижению экспорта из России.

Американский успех в области сланцевых технологий определенно пойдет России во благо. Сложившаяся ситуация подталкивает нас к принятию инновационной модели развития: меньше сырья отправляем на экспорт – больше перерабатываем. Для перехода от сырьевой модели развития к инновационной в Минэнерго РФ разработан и утвержден «План развития газо- и нефтехимии России на период до 2030 года».

Коренной перелом

Основные целевые задачи перспективного развития газонефтехимии заложены в разработанный Минэнерго РФ «План развития газо- и нефтехимии России на период до 2030 года».

В ходе разработки «Плана» была выявлена комплексная проблема отрасли – избыток нефтегазохимического сырья (СУГ, нафта, этан) и высокий потенциал роста спроса на нефтехимическую продукцию при имеющемся дефиците мощностей производства мономеров – этилена и пропилена (мощности пиролиза).

В то же время высокий спрос на продукцию газонефтехимии опережает ее предложение на российском рынке. Так, например, на рынке полимеров в 2012 г. спрос опережал предложение на 38,9%. Сбалансированность спроса и предложения достигалась за счет импортных поставок.

На рис. 5 рассмотрены спрос, предложение, импорт и экспорт синтетических смол и пластмасс за 2010-2012 гг.

РИС. 5. Характеристика российского рынка синтетических смол и пластмасс

Помимо импорта полимеров у нас ежегодно ввозится около 2 млн. т полимерных изделий (трубы, пленки, листы, покрытия, упаковка и т.д.). Таким образом, общий дефицит полимеров достигает почти 4 млн. т, что предопределяет создание новых мощностей по производству полимеров и расширению существующих, но развитие сдерживается дефицитом продуктов пиролиза (мономеров).

«План» предусматривает сбалансированный рост производства УВС, продуктов пиролиза и конечной газонефтехимической продукции.

Согласно «Плану» к 2030 году ожидается увеличение потребления сырья на нефтехимию в 4,2 раза.

Рост мощностей пиролиза составит 4,8 раза за счет ввода новых производств и расширения существующих.

При условии реализации всех инвестиционных проектов, заложенных в «План» ожидается существенный рост мощностей по производству крупнотоннажных полимеров в 4,9 раза с 3,9 млн. тонн в 2010 году до 19,3 млн. тонн в 2030 году, в том числе: полиэтилена – в 6,1 раза, полипропилена – в 8,6 раза, поливинилхлорида – в 2,3 раза, полистирола – в 1,9 раза, полиэтилентерефталата – в 3,6 раза.

Мощности по производству каучуков увеличатся, как ожидается, в 1,4 раза с 1,55 млн. тонн в 2010 году до 2,22 млн. тонн в 2030 году.

Прогнозируется существенный рост мощностей в 2010-2030 годах по производству: окиси этилена в 4,6 раза с 0,62 млн. тонн до 2,6 млн. тонн, моноэтиленгликоля с 0,45 млн. тонн до 2,7 млн. тонн, т.н. в 6,2 раза, а также рост другой продукции оргсинтеза.

Перспективы развития, заложенные в «План», амбициозны, но их реализация уже началась. В настоящее время введены мощности по производству пропилена 180 тыс. тонн/год в ООО «Полиом» (ЗАО ГК «Титан»), полистирола вспенивающегося – 100 тыс. тонн/год в ЗАО «СИБУ-Химпром», г.Пермь, АБС-пластиков – 60 тыс. тонн/год в ОАО «Нижнекамснефтехим», полиэтилентерефталата – 220 тыс. тонн/год в ООО «Алко-Нафта», г. Калининград.

В 2013 году ожидается ввод мощностей по производству пропилена 510 тыс. тонн/год и полипропилена 500 тыс. тонн/год в ОАО «Тобольск-Полимер», а также мощностей по производству поливинилхлорида 330 тыс. тонн/год в ООО «Рус-Винил».

ОАО «Нижнекамскнефтехим» приступил к созданию установки пиролиза мощностью 1 миллион тонн в год, заключены лицензионное соглашение и контракт на базовое проектирование с фирмой Lummus.

ОАО «СИБУР Холдинг» и компания Linde подписали соглашение о выполнении проектных работ по созданию комплекса ЗапСиб-2 – Тобольский НХК (мощность пиролиза 1,5 миллиона тонн в год.). Восточная НХК (ОАО НК «Роснефть») разрабатывает проектную документацию на создание нефтехимического комплекса (мощность пиролиза 1,4 миллиона тонн ежегодно).

Реализацию «Плана 2030» предполагается осуществить в рамках 6-ти кластеров: Волжского, Северо-Западного, Каспийского, Западно-Сибирского, Восточно-Сибирского и Дальневосточного.

Кластерный подход, принятый за основу в плане развития отрасли, имеет ряд преимуществ: сокращение операционных затрат на логистику сырья и сбыт готовой продукции; экономия капитальных затрат на единицу крупнотоннажной полимерной продукции за счет использования новых установок мирового уровня – «эффект масштаба» (от 1 миллиона тонн по этилену); сбалансированное развитие мощностей по производству и переработке нефтегазохимических продуктов, прежде всего – этиленпроизводящих и этиленпотребляющих мощностей. Все это должно дать весомый синергетический эффект.

Оптимизм внушает интенсивная государственная поддержка, которая оказывается на федеральном и региональном уровнях по всем направлениям развития газонефтехимии.